Question

【題目】（18分）研究表明，一般人的剎車反應時間（即圖甲中“反應過程”所用時間）t0=0.4s，但飲酒會導致反應時間延長。在某次試驗中，志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離L=39m。減速過程中汽車位移s與速度v的關系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運動。取重力加速度的大小g=10m/s2。求：

（1）減速過程汽車加速度的大小及所用時間；

（2）飲酒使志愿者的反應時間比一般人增加了多少；

（3）減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。

Answer 1

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

試題（1）設減速過程中，汽車加速度的大小為a，運動時間為t，

由題可知初速度，末速度，位移

由運動學公式得：①

②

由①②式代入數(shù)據(jù)得

③

④

（2）設志愿者飲酒后反應時間的增加量為，由運動學公式得

⑤

⑥

聯(lián)立⑤⑥式代入數(shù)據(jù)得

⑦

（3）設志愿者力所受合外力的大小為F，汽車對志愿者作用力的大小為，志愿者的質量為m，由牛頓第二定律得

⑧

由平行四邊形定則得

⑨

聯(lián)立③⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得

⑩